KR102668943B1 - Head Lamp System using collimated laser light sources and Nano scale 4-levels Diffractive Optical Elements - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시준된 레이져 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용한 차량용 적응형 헤드램프 시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 R,G,B 광원이 병렬 설치되어 있는 레이져 광원(10)의 광을 콜리메이션 렌즈(20)에 의해 평행 광으로 시준한 후 회절광학소자(DOE; Diffractive Optical Elements)(30)에서 3-레이어(Layer) 마스크 또는 전자빔(E-beam)에 의한 PR(포토레지스트) 직접 식각 방식으로 형성된 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 타겟 위치에 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 갖는 로우빔(Low beam)을 구현하되, 상기 회절광학소자(30)는 주행 상황에 따라 로우빔의 광 이미지를 달리하도록 복수의 모드로 구분하여 차량의 주행 상황에 따른 최적의 로우빔(Low beam)을 적응형으로 구현하므로 차량의 안전 운행을 이루도록 함은 물론 간단한 구조에 의해 유지 보수가 간단하고 효율 및 성능 신뢰성을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.The present invention relates to an adaptive headlamp system for vehicles using a collimated laser light source and a diffractive optical element with a nano-level four-layer structure. More specifically, it relates to a laser light source (10) in which R, G, and B light sources are installed in parallel. ) light is collimated into parallel light by the collimation lens 20, and then PR ( Photoresist) is diffused by a pattern having a nano-level four-layer structure formed by direct etching to implement a low beam with an optical image that is asymmetrical up, down, left, and right at the target position, and the diffraction optical element 30 It divides the light image of the low beam into multiple modes to vary depending on the driving situation and adaptively implements the optimal low beam according to the driving situation of the vehicle, thereby ensuring safe driving of the vehicle and having a simple structure. It is characterized by simple maintenance and excellent efficiency and performance reliability.
Description
본 발명은 시준된 레이져 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용하여 차량의 주행 상황에 따른 최적의 로우빔(Low beam)을 구현하기 위한 시준 된 레이져(Laser) 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용한 차량용 적응형 헤드램프 시스템에 관한 것이다.The present invention uses a collimated laser light source and a nano-level diffractive optical element with a four-layer structure to implement an optimal low beam according to the driving situation of the vehicle. This relates to an adaptive headlamp system for vehicles using a diffractive optical element with a four-layer structure.
차량의 전방에는 야간 주행시에도 운전자의 전방 시야를 확보할 수 있도록 전조등이 좌우측에 설치되어 있다.In the front of the vehicle, headlights are installed on the left and right sides to ensure the driver's forward vision even when driving at night.
종래 차량용 전조등은 벌브(bulb) 타입의 램프를 주로 사용하여 왔으나, 최근에는 고휘도 방전(High Intensity Discharge: HID) 램프, LED 램프 등이 많이 사용되고 있다.Conventionally, headlights for vehicles have mainly used bulb-type lamps, but recently, High Intensity Discharge (HID) lamps, LED lamps, etc. have been widely used.
이러한 종래 차량용 전조등은 빛의 조사 각도에 따라 상향등 또는 하향등으로 설정되어 있다. 상기 상향등의 경우 차량 전방의 비교적 먼 거리까지 운전자의 시야가 확보되어 운전자가 야간에도 안전하게 주행할 수 있으나 맞은 편에서 오는 차량의 운전자 또는 전방 차량의 운전자에게 눈부심을 줄 수 있고, 상기 하향등의 경우 맞은편에서 오는 차량의 운전자나 전방 차량의 운전자에게 주는 눈부심은 경감될 수 있으나 상향등에 비해 운전자의 시야 확보에 취약한 문제점이 있었다.These conventional headlights for vehicles are set to high beam or low beam depending on the angle of light irradiation. In the case of the above high beam, the driver's field of view is secured to a relatively long distance in front of the vehicle, allowing the driver to drive safely at night, but it may cause dazzle to the driver of the vehicle coming from the opposite direction or the driver of the vehicle in front, and in the case of the low beam, Although glare to the driver of the vehicle coming from the opposite direction or the driver of the vehicle in front can be reduced, there is a problem in securing the driver's field of vision compared to high beams.
이에 최근에는 로우빔(Low beam)을 구현하되, 주변 환경에 따라 운전자의 전방 인식 능력을 개선하기 위한 노력이 지속되고 있으며, 이로 인해 자동차의 운전 조건, 도로 조건, 환경 조건 등의 주행 상황에 따라 헤드 램프 불빛의 폭과 길이를 변경하는 적응형 전조등 장치(AFLS; Adaptive Front Lighting System)가 적용되고 있다.Accordingly, efforts have recently been made to implement low beams and improve the driver's forward perception ability according to the surrounding environment. As a result, the vehicle's driving conditions, road conditions, environmental conditions, etc. An adaptive front lighting system (AFLS) that changes the width and length of the headlamp light is being applied.
그러나 종래 적응형 전조등 장치는 구조가 복잡하고, 광 효율성이 떨어짐은 물론 최적의 로우빔을 구현하지 못하는 기술적 한계로 인해 차량의 안전 운행을 극대화하는데 어려움이 있었다.However, the conventional adaptive headlight device has a complicated structure, has low light efficiency, and has had difficulties in maximizing the safe operation of the vehicle due to technical limitations that prevent it from realizing optimal low beam.
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 시준된 레이져 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용하여 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 갖는 로우빔(Low beam)을 구현하되, 차량의 주행 상황에 따른 최적의 로우빔(Low beam)을 적응형으로 구현하도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve all the problems of the prior art described above, and uses a collimated laser light source and a diffractive optical element with a nano-level four-layer structure to create a low-beam light image that is asymmetrical up, down, left, and right. The purpose is to implement an optimal low beam adaptively according to the vehicle's driving situation.
이러한 본 발명은 레이져 광을 조사하는 레이져 광원과, 상기 레이져 광원의 광을 평행 광으로 시준하는 콜리메이션 렌즈 및, 상기 시준된 레이져 광원의 광을 적어도 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 로우빔으로 구현하는 회절광학소자(DOE)로 구성하되, 상기 레이져 광원은 R,G,B 광원을 병렬 설치하고, 상기 회절광학소자는 차량의 주행 상황에 따라 광 이미지를 달리 구현하도록 적어도 하나 이상의 모드로 구분되는 제1,2,3 회절광학소자를 R,G,B 광원에 대응 되도록 병렬 설치하여 차량의 주행 상황에 맞는 모드로 로우빔의 광 이미지를 조사하도록 구성되며, 상기 회절광학소자는,
(의 최소 Pixel 크기,는 레이져 광원의 기준 파장, 는 차량 전방에서 회절 광학 소자의 좌우 확산 각도)의 해상력 조건을 만족하도록 구성함에 그 특징이 있다. The present invention includes a laser light source that irradiates laser light, a collimation lens that collimates the light of the laser light source into parallel light, and the collimated light of the laser light source that is diffused by a pattern having a four-layer structure at least at the nano level. It is composed of a diffractive optical element (DOE) that implements an optical image that is asymmetrical up, down, left, and right as a low beam. The laser light source is equipped with R, G, and B light sources in parallel, and the diffraction optical element changes depending on the driving situation of the vehicle. In order to implement different optical images, the 1st, 2nd, and 3rd diffractive optical elements, divided into at least one mode, are installed in parallel to correspond to the R, G, and B light sources, and the low beam optical image is irradiated in a mode suitable for the vehicle's driving situation. It is configured to, and the diffractive optical element is,
( Minimum Pixel Size, is the reference wavelength of the laser light source, It is characterized by being configured to satisfy the resolution conditions of the left and right diffusion angles of the diffractive optical element in front of the vehicle.
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본 발명에 따르면, 상기 레이져 광원의 광 축은 차량 빔의 H-V축과 사이로 형성되는 수직(y) 사잇각이, 레이져 광원 상향 3°〈〈 레이져 광원 상향 6°의 조건을 만족하도록 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the optical axis of the laser light source has a vertical (y) angle formed between the HV axis of the vehicle beam and is 3°〜 upward from the laser light source. 〈 Its characteristic is that it is configured to satisfy the condition of 6° upward angle of the laser light source.
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이러한 본 발명은 R,G,B 광원이 병렬 설치되어 있는 레이져 광원의 광을 콜리메이션 렌즈에 의해 평행 광으로 시준한 후 회절광학소자(DOE; Diffractive Optical Elements)에서 3-레이어(Layer) 마스크 또는 전자빔(E-beam)에 의한 PR(포토레지스트) 직접 식각 방식으로 형성된 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 타겟 위치에 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 갖는 로우빔(Low beam)을 구현하되, 상기 회절광학소자는 주행 상황에 따라 로우빔의 광 이미지를 달리하도록 복수의 모드로 구분하여 차량의 주행 상황에 따른 최적의 로우빔(Low beam)을 적응형으로 구현하므로 차량의 안전 운행을 이루도록 함은 물론 간단한 구조에 의해 유지 보수가 간단하고 효율 및 성능 신뢰성을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.In the present invention, the light of a laser light source in which R, G, and B light sources are installed in parallel is collimated into parallel light by a collimation lens, and then applied to a 3-layer mask or a diffractive optical element (DOE). A low beam with an optical image that is asymmetrical up, down, left and right is created at the target location by diffusing a pattern with a nano-level four-layer structure formed by direct etching of PR (photoresist) using an electron beam (E-beam). However, the diffractive optical element divides the light image of the low beam into a plurality of modes to vary depending on the driving situation, and adaptively implements the optimal low beam according to the driving situation of the vehicle, thereby ensuring safe operation of the vehicle. In addition to achieving this, the simple structure makes maintenance simple and provides excellent efficiency and performance reliability.
도 1은 본 발명 헤드램프의 일 실시 예를 보여주는 전체 구성도.
도 2는 도 1의 다른 실시 예를 보여주는 전체 구성도.
도 3은 본 발명 회절광학소자의 패턴 및 이를 부분 확대한 구조를 보여주는 평면도.
도 4 및 도 5는 도 3의 패턴 확대 이미지 예를 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 헤드램프에 의한 광 이미지의 시뮬레이션 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명 적응형 회절광학소자의 다양한 실시 예를 보여주는 정면도.
도 9는 도 7 및 도 8의 회절광학소자에서 모드 선택 작동 예를 보여주는 측면 구성도.
도 10은 본 발명 헤드램프 빔의 상하 조사 각도를 보여주는 구성도.
도 11은 본 발명 헤드램프 빔의 좌우 조사 각도를 보여주는 구성도.
도 12는 본 발명이 적용된 차량의 로우빔 조사 예를 보여주는 요부 구성도.1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the headlamp of the present invention.
Figure 2 is an overall configuration diagram showing another embodiment of Figure 1.
Figure 3 is a plan view showing the pattern of the diffractive optical device of the present invention and its partially enlarged structure.
Figures 4 and 5 are perspective views showing examples of enlarged images of the pattern in Figure 3.
Figure 6 is a simulation diagram of a light image by the headlamp of the present invention.
Figures 7 and 8 are front views showing various embodiments of the adaptive diffractive optical device of the present invention.
Figure 9 is a side configuration diagram showing an example of mode selection operation in the diffractive optical element of Figures 7 and 8.
Figure 10 is a configuration diagram showing the vertical irradiation angle of the headlamp beam of the present invention.
Figure 11 is a configuration diagram showing the left and right irradiation angles of the headlamp beam of the present invention.
Figure 12 is a main configuration diagram showing an example of low beam irradiation of a vehicle to which the present invention is applied.
이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention described above will be examined in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 시준된 레이져 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용한 차량용 적응형 헤드램프 시스템은 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 레이져 광원(10), 콜리메이션 렌즈(20) 및 회절광학소자(DOE; Diffractive Optical Elements)(30)로 구성하여 이루어지는 것이다.The adaptive headlamp system for a vehicle using a collimated laser light source and a diffractive optical element having a nano-level four-layer structure according to the present invention includes a
도 1은 본 발명에 의한 광 이미지를 직접 차량 전방 타겟에 조사하는 실시 예이고, 도 2는 광 이미지를 반사판에 의해 반사시켜 차량 전방 타겟에 조사하는 실시 예이다.Figure 1 is an embodiment of irradiating an optical image according to the present invention directly to a target in front of a vehicle, and Figure 2 is an embodiment of irradiating an optical image to a target in front of a vehicle by reflecting it by a reflector.
상기 레이져 광원(10)은 레이져 광을 조사하는 LD(Laser diode)이다. The
상기 콜리메이션(Collimation) 렌즈(20)는 레이져 광원의 광을 평행 광으로 시준하도록 구성한다.The
상기 회절광학소자(DOE; Diffractive Optical Elements)(30)는 시준된 레이져 광원의 광을 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 타겟 위치에서 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 로우빔으로 구현하도록 구성한다.The Diffractive Optical Elements (DOE) 30 diffuse the light from the collimated laser light source in a pattern with a nano-level four-layer structure to produce an optical image that is asymmetrical up, down, left and right at the target location as a low beam. Configure it to do so.
상기 회절광학소자(30)의 패턴은 3-레이어(Layer) 마스크 또는 전자빔(E-beam)에 의한 PR(포토레지스트) 직접 식각 방식으로 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴을 형성하도록 구성한다.The pattern of the diffractive
상기 3-레이어(Layer) 마스크의 경우, 1-레이어(Layer)의 단층 마스크에 의해서는 상하좌우 대칭의 광 이미지 까지는 구현할 수 있으나 비대칭 이미지를 구현할 수 없다. 그리고 2-레이어(Layer) 이상의 적층 마스크에 의해서 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 구현할 수 있는데, 2-레이어(Layer)의 적층 마스크에 의해서는 광 성능이 64% 정도이고, 3-레이어(Layer)의 적층 마스크에 의해서는 광 성능이 75% 정도를 구현할 수 있어 적어도 3-레이어(Layer)의 적층 마스크를 적용함이 바람직하다.In the case of the 3-layer mask, a 1-layer single-layer mask can create an optical image that is symmetrical up, down, left, and right, but cannot create an asymmetric image. In addition, an optical image that is asymmetrical up, down, left, and right can be realized by using a 2-layer or more laminated mask. The optical performance is about 64% with a 2-layer laminated mask, and a 3-layer laminated mask has an optical performance of about 64%. Since the optical performance can be achieved at about 75% with a laminated mask, it is desirable to apply a laminated mask of at least 3 layers.
상기 3-레이어(Layer) 마스크에 의한 회절광학소자(DOE)(30)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 3-레이어(Layer)의 적층 마스크에 노광 공정으로 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴을 형성하게 되는 것이다.The diffractive optical element (DOE) 30 using the 3-layer mask has a nano-level 4-layer structure through an exposure process on the 3-layer laminated mask, as shown in FIGS. 3 to 5. It forms a pattern.
그리고 상기 회절광학소자(30)는 로우빔의 광 이미지가 도 6에 도시된 예시와 같이 8비트의 LID(Light Intensity Distribution)로 구현되도록 설계하게 되는데, 가장 중앙이 힌색이고 외곽으로 갈수록 어두어져 최 외곽이 검정색으로 구현되는 256색 레벨을 표현하도록 구성하는 것이다.And the diffractive
특히, 본 발명의 상기 레이져 광원(10)은 R,G,B 광원(11)(12)(13)으로 병렬 설치하고, 상기 회절광학소자(30)는 차량의 주행 상황에 따라 광 이미지를 달리 구현하도록 적어도 하나 이상의 모드로 구분되는 제1,2,3 회절광학소자(31)(32)(33)를 R,G,B 광원(11)(12)(13)에 대응 되도록 병렬 설치하여 차량의 주행 상황에 맞는 모드로 로우빔의 광 이미지를 조사하도록 구성하는 것이다.In particular, the
이때, 상기 제1,2,3 회절광학소자(31)(32)(33)는 주행 상황에 따라 렌즈부를 다양하게 구분하도록 구성하게 되는데, 도 7에 도시된 바와 같이 도로 여건에 따라 일반(C), 고속(E), 시가지(V), 젖은 도로(W) 등의 모드로 구분 형성하거나 도 8에 도시된 바와 같이 차량 속도에 따라 50 또는 60Km/h(V) 이하, 60Km/h(C) 초과, 80Km/h(E3), 90Km/h(E2), 100Km/h(E1), 110Km/h(E) 등의 모드로 젖은 도로 자동 감지 및 창 닦기 2분 이상 작동시 W 모드로 구현되도록 구분 형성할 수 있고, 그 밖에 다양한 모드로 구분 형성하도록 구성하여 주행 상황에 맞는 최적의 로우빔 광 이미지를 구현하도록 하는 것이다.At this time, the first, second, and third diffractive
또한, 본 발명의 회절광학소자(30)는 성능 향상을 위해 다음과 같은 조건이 추가적으로 요구된다.In addition, the diffractive
상기 회절광학소자(30)는 도 11에서와 같이,The diffractive
(의 최소 Pixel 크기,는 레이져 광원의 기준 파장, 는 차량 전방에서 회절 광학 소자의 좌우 확산 각도)의 해상력 조건을 만족하도록 구성하는 것이다. ( Minimum Pixel Size, is the reference wavelength of the laser light source, is configured to satisfy the resolution condition of the left and right diffusion angles of the diffractive optical element in front of the vehicle.
만약, if,
이다. am.
상기 회절광학소자가 위 조건을 만족하지 못하게 되면, 타겟 소스(Taget source)와 결과 LID(Light Intensity Distribution)의 스케일 치수가 서로 일치하지 않게 되어 헤드램프의 성능 불량의 원인이 되기 때문이다.If the diffractive optical element does not satisfy the above conditions, the scale dimensions of the target source and the resulting LID (Light Intensity Distribution) do not match each other, causing poor performance of the headlamp.
또한, 본 발명의 상기 레이져 광원(10)은 광 축(S1)과 차량 빔의 H-V축(S2)과 사이로 형성되는 수직(y) 사잇각()이 성능 향상을 위해 다음과 같은 조건이 요구된다.(도 10 참조)In addition, the
상기 레이져 광원의 광 축은 차량 빔의 H-V축과 사이로 형성되는 수직(y) 사잇각이, 레이져 광원 상향 3°〈〈 레이져 광원 상향 6°의 조건을 만족하도록 구성하는 것이다. 이로 인해 제어 가능한 광 범위가 거울 잔상 포함해서 6°〈2〈 12°의 조건을 만족하게 되는 것이다.The optical axis of the laser light source has a vertical (y) angle formed between the HV axis of the vehicle beam and is 3°〈 upward from the laser light source. < It is configured to satisfy the condition of 6° upward angle of the laser light source. This results in a controllable optical range of 6°〈2 including mirror afterimage. <The condition of 12° is satisfied.
만약, 상기 사잇각이 3°보다 작게 되면, 회절광학소자(30) 불량 혹은 진동에 의해 회절광학소자(30) 탈락시의 경우로 핫 스팟(Hot spot)에 의한 시력 보호(Eye safety) 문제가 발생하고, 2M 전방에서 수평으로 10cm 안쪽 아래에 핫 스팟(Hot spot) 혹은 25M 전방에서 수직 방향 1.5M 이내(도로보다 위쪽)에 핫 스팟(Hot spot)에 의한 시력 보호(Eye safety) 문제가 발생하게 되는 것이다(도 12 참조).If the included angle is less than 3°, an eye safety problem occurs due to a hot spot due to a defect in the diffractive
또한, 상기 회절광학소자(30) 특유의 잔상이 위 도면에서와 같이 Cut-off Line 위쪽에 생겨 로우빔 조건을 만족하지 못하게 되는 것이다.In addition, an afterimage peculiar to the diffractive
여기서, 기본적인 기술적 사양을 만족하기 위한 조건으로 레이져 광원(10)의 광축(S1) 기준으로 위쪽에 H-V축(S2)를 두고 설계를 하게 되면 레이져 광원의 광축 기준 아래쪽으로 잔상이 생기고 그 잔상이 배광 조건에 도움을 주게 되는 것이다.Here, as a condition for satisfying the basic technical specifications, if the design is made with the H-V axis (S2) above the optical axis (S1) of the
또한, 상기 사잇각이 6°보다 크게 되면, 잡광을 제외한 잔상 포함 전체 메인 설계 빔의 수직각이 12°이상까지 커져 빔의 직신성 및 집중 퀄리티가 떨어지게 되고, 이렇게 되면 최대 밝기 콘트라스트(Contrast)비가 규정상 125: 1이 넘는 로우빔 시스템의 안전성을 확보하기 어렵게 되는 것이다(25M 전방에서 50Lux 이하 조건과 0.4 Lux 이하 조건).In addition, when the included angle is greater than 6°, the vertical angle of the entire main design beam, including afterimages excluding stray light, increases to more than 12°, deteriorating the straightness and focusing quality of the beam. In this case, the maximum brightness contrast ratio is specified. Phase 125: It becomes difficult to ensure the safety of a low beam system exceeding 1 (conditions of 50 Lux or less and 0.4 Lux or less at 25M in front).
한편, 본 발명은 도 2의 실시 예와 같이 상기 회절광학소자(30)의 전방에 확산 광을 전방으로 반사하는 반사판(40)을 더 설치하되, 상기 반사판(40)에는 확산 광이 아닌 평행 광으로 조사되는 광을 검출하여 회절광학소자의 이상 여부를 확인하는 안전 센서(45)를 설치 구성하는 것이다. 이는 회절광학소자의 이상 여부를 안전 센서(45)에 의해 자동 검출하여 화절광학소자의 문제를 신속히 조치할 수 있도록 하는 것이다.Meanwhile, in the present invention, as in the embodiment of FIG. 2, a reflector 40 is further installed in front of the diffractive
이러한 본 발명의 차량용 적응형 헤드램프 시스템은 R,G,B 광원이 병렬 설치되어 있는 레이져 광원(10)의 광을 콜리메이션 렌즈(20)에 의해 평행 광으로 시준한 후 회절광학소자(DOE; Diffractive Optical Elements)에서 3-레이어(Layer) 마스크 또는 전자빔(E-beam)에 의한 PR(포토레지스트) 직접 식각 방식으로 형성된 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 타겟 위치에 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 로우빔(Low beam)으로 구현하되, 상기 회절광학소자(30)는 차량의 주행 상황에 따라 광 패턴을 달리하도록 복수의 모드로 구분하여 차량의 주행 상황에 따른 최적의 로우빔(Low beam)을 적응형으로 구현하므로 차량의 안전 운행을 도모하게 되고, 그 밖에 간단한 구조에 의해 유지 보수, 효율 및 성능 신뢰성을 크게 향상시키게 되는 것이다.The adaptive headlamp system for a vehicle of the present invention collimates the light of the
10: 레이져 광원
11,12,13: R,G,B 광원
20: 콜리메이션 렌즈
30: 회절광학소자
31,32,33: 제1,2,3 회절광학소자
40: 반사판
45: 안전 센서10: Laser light source
11,12,13: R,G,B light sources
20: Collimation lens
30: Diffractive optical element
31,32,33: 1st, 2nd, 3rd diffractive optical elements
40: reflector
45: Safety sensor
Claims (5)
상기 레이져 광원의 광을 평행 광으로 시준하는 콜리메이션 렌즈(20) 및,
상기 시준된 레이져 광원의 광을 적어도 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 로우빔으로 구현하는 회절광학소자(DOE)(30)로 구성하되,
상기 레이져 광원(10)은 R,G,B 광원(11)(12)(13)을 병렬 설치하고,
상기 회절광학소자(30)는 차량의 주행 상황에 따라 광 이미지를 달리 구현하도록 적어도 하나 이상의 모드로 구분되는 제1,2,3 회절광학소자(31)(32)(33)를 R,G,B 광원(11)(12)(13)에 대응 되도록 병렬 설치하여 차량의 주행 상황에 맞는 모드로 로우빔의 광 이미지를 조사하도록 구성되며,
상기 회절광학소자(30)는,
(의 최소 Pixel 크기,는 레이져 광원의 기준 파장, 는 차량 전방에서 회절 광학 소자의 좌우 확산 각도)의 해상력 조건을 만족하도록 구성한 것을 특징으로 하는 시준된 레이져 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용한 차량용 적응형 헤드램프 시스템.
A laser light source 10 that irradiates laser light,
A collimation lens 20 that collimates the light of the laser light source into parallel light, and
It is composed of a diffractive optical element (DOE) 30 that diffuses the light of the collimated laser light source by a pattern having at least a four-layer structure at the nano level to implement a light image that is asymmetrical up, down, left, and right as a low beam,
The laser light source 10 includes R, G, and B light sources 11, 12, and 13 installed in parallel,
The diffractive optical element 30 includes first, second, and third diffractive optical elements 31, 32, and 33 that are divided into at least one mode to implement different optical images depending on the driving situation of the vehicle. It is installed in parallel to correspond to the B light source (11) (12) (13) and is configured to irradiate the light image of the low beam in a mode suitable for the driving situation of the vehicle.
The diffractive optical element 30 is,
( Minimum Pixel Size, is the reference wavelength of the laser light source, is an adaptive headlamp system for vehicles using a collimated laser light source and a diffractive optical element with a nano-level four-layer structure, which is configured to satisfy the resolution conditions of the left and right diffusion angles of the diffractive optical element in front of the vehicle.
상기 레이져 광원의 광을 평행 광으로 시준하는 콜리메이션 렌즈(20) 및,
상기 시준된 레이져 광원의 광을 적어도 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 패턴에 의해 확산시켜 상하좌우 비 대칭의 광 이미지를 로우빔으로 구현하는 회절광학소자(DOE)(30)로 구성하되,
상기 레이져 광원(10)은 R,G,B 광원(11)(12)(13)을 병렬 설치하고,
상기 회절광학소자(30)는 차량의 주행 상황에 따라 광 이미지를 달리 구현하도록 적어도 하나 이상의 모드로 구분되는 제1,2,3 회절광학소자(31)(32)(33)를 R,G,B 광원(11)(12)(13)에 대응 되도록 병렬 설치하여 차량의 주행 상황에 맞는 모드로 로우빔의 광 이미지를 조사하도록 구성되며,
상기 레이져 광원의 광 축은 차량 빔의 H-V축과 사이로 형성되는 수직(y) 사잇각이,
레이져 광원 상향 3°〈〈 레이져 광원 상향 6°의 조건을 만족하도록 구성한 것을 특징으로 하는 시준된 레이져 광원과 나노 레벨의 4층 구조를 갖는 회절광학소자를 이용한 차량용 적응형 헤드램프 시스템.A laser light source 10 that irradiates laser light,
A collimation lens 20 that collimates the light of the laser light source into parallel light,
It is composed of a diffractive optical element (DOE) 30 that diffuses the light of the collimated laser light source by a pattern having at least a four-layer structure at the nano level to implement a light image that is asymmetrical up, down, left, and right as a low beam,
The laser light source 10 includes R, G, and B light sources 11, 12, and 13 installed in parallel,
The diffractive optical element 30 includes first, second, and third diffractive optical elements 31, 32, and 33 that are divided into at least one mode to implement different optical images depending on the driving situation of the vehicle. It is installed in parallel to correspond to the B light source (11) (12) (13) and is configured to irradiate the light image of the low beam in a mode suitable for the driving situation of the vehicle.
The optical axis of the laser light source has a vertical (y) angle formed between the HV axis of the vehicle beam,
Laser light source upward 3°〈 〈 Adaptive headlamp system for vehicles using a collimated laser light source configured to satisfy the condition of 6° upward angle of the laser light source and a diffractive optical element with a nano-level four-layer structure.
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